1.1 Introducción a los Entornos de Alto Rendimiento: Se analizará la definición, clasificación y función crítica de los sistemas HVAC en entornos de alta exigencia como hospitales, quirófanos, laboratorios y salas limpias, estableciendo la base de la ingeniería de precisión.

1.2 Marcos Normativos Internacionales Clave (ASHRAE, ISO, GMP): Estudio detallado de la normativa específica que rige los parámetros de presión, filtración y renovación de aire, incluyendo ASHRAE 170 para hospitales, ISO 14644 para salas limpias y las directrices GMP (Buenas Prácticas de Fabricación) para el sector farmacéutico.

1.3 Conceptos Fundamentales de Presurización y Contención: Se abordarán los principios de la cascada de presión (presión positiva y negativa), las esclusas de aire, los airlocks y los requerimientos de estanqueidad de la envolvente para garantizar la biocontención y el flujo unidireccional de contaminantes.

1.4 Fundamentos de la Calidad del Aire Interior (CAI) y Filtración HEPA/ULPA: Estudio de la teoría de la filtración, la selección de grados de eficiencia (prefiltros, F7, F9, H14) y la importancia del Mínimo Tamaño de Partícula Penetrante (MPPS) para la protección del proceso y la salud del paciente.

1.5 Aplicación del Código Técnico de la Edificación (CTE) a Instalaciones Críticas: Análisis de las secciones del CTE y otros códigos locales que son directamente aplicables a los sistemas HVAC, la protección contra incendios (PCI) y la eficiencia energética en edificios existentes con funciones críticas.

2.1 Metodología de Inspección Visual y Funcional de Sistemas HVAC: Desarrollo de listas de chequeo y protocolos de inspección para evaluar el estado físico de UTAs, conductos, difusores y unidades de filtración, buscando signos de deterioro, corrosión, fugas o falta de mantenimiento.

2.2 Técnicas de Medición de Presión y Caudal con Instrumentación Calibrada: Capacitación práctica en el uso de manómetros de alta precisión, tubos Pitot y anemómetros térmicos para medir y balancear los flujos de aire y los diferenciales de presión entre áreas críticas adyacentes.

2.3 Pruebas de Integridad de Filtros (DOP/PAO Test) y Leak Testing: Aprendizaje de las metodologías estandarizadas (como la prueba de Scan con aerosoles de PAO) para verificar la ausencia de fugas en el filtro HEPA y su housing (caja de alojamiento), una prueba esencial para la certificación.

2.4 Recolección de Datos Higrotérmicos y de Contaminación Particulada: Se cubrirá la técnica para el conteo de partículas en el aire (airborne particle count) con contadores láser, la medición de temperatura y humedad relativa, y la documentación de los parámetros ambientales críticos en diferentes condiciones operacionales.

2.5 Redacción de Protocolos e Informes de Diagnóstico de Validación (OQ/PQ): Instrucción en la elaboración de la documentación requerida por la industria para la Cualificación Operacional (OQ) y de Desempeño (PQ), demostrando el cumplimiento de los parámetros de diseño en condiciones reales de uso.

3.1 Impacto de la Patología Estructural en la Integridad de la Sala Limpia: Análisis de cómo las fisuras, deformaciones o movimientos estructurales pueden romper la estanqueidad del cerramiento y afectar la presurización de las salas limpias, comprometiendo la clasificación de limpieza.

3.2 Criterios de Evaluación para el Soporte Estructural de Equipos HVAC Pesados: Estudio de las patologías específicas que pueden surgir por la sobrecarga de equipos (UTAs, torres de refrigeración) en cubiertas o estructuras existentes, y el diseño de soluciones de refuerzo.

3.3 Corrosión y Patología en Conductos y Elementos Metálicos de Instalaciones: Identificación de los mecanismos de corrosión en los sistemas de ventilación (especialmente en entornos húmedos o con químicos) y el diseño de estrategias de protección y reparación.

3.4 Refuerzo y Adecuación de Forjados para Pasos de Instalaciones HVAC: Se abordará la patología en forjados causada por perforaciones o canalizaciones de grandes dimensiones (conductos), y las soluciones para el refuerzo local que mantengan la resistencia estructural.

3.5 Intervención y Sellado Estructural para la Biocontención y Aislamiento: Capacitación en el uso de sellantes, espumas y masillas especializadas para restaurar la estanqueidad de los pasos de instalaciones a través de muros y forjados, esencial para mantener el diferencial de presión y la resistencia al fuego.

4.1 Diagnóstico de Fugas y Estanqueidad al Aire en Envolventes de Áreas Críticas: Uso de la prueba Blower Door y el humo para localizar y cuantificar las infiltraciones de aire no deseadas que desequilibran la presurización y la eficiencia energética del sistema HVAC.

4.2 Patologías en Cubiertas por Instalación de Equipos y Pasos de Conductos: Análisis de fallos en la impermeabilización y aislamiento de cubiertas donde se ubican UTAs, chimeneas de extracción o plenums de aire, y diseño de soluciones constructivas que garanticen la durabilidad y el sellado.

4.3 Impacto de las Patologías de Fachada en el Aporte de Aire Exterior Crítico: Evaluación de cómo las deficiencias en la fachada pueden afectar la calidad y la temperatura del aire tomado del exterior para la ventilación de zonas críticas, y la necesidad de pretratamiento o filtración especializada.

4.4 Diseño de Sistemas de Aislamiento Térmico Exterior (SATE) compatibles con Hospitales: Estudio de los materiales y sistemas SATE que cumplen con los requisitos de higiene, durabilidad y protección contra incendios en entornos sanitarios, minimizando la carga térmica del HVAC.

4.5 Sistemas de Carpintería y Elementos de Sellado para Control de Presión: Detalle de los requisitos técnicos para puertas, ventanas y mamparas de salas limpias y quirófanos (sistemas flush), incluyendo los mecanismos de sellado perimetral y los interlocks para mantener el diferencial de presión.

5.1 Diagnóstico y Control de Condensaciones Superficiales e Intersticiales: Estudio de las causas de la condensación en conductos y superficies (por ejemplo, por puentes térmicos en la envolvente o por aislamiento inadecuado del ducto) y su impacto en la calidad del aire y la proliferación de microorganismos.

5.2 Análisis del Impacto de la Humedad Relativa en la Biocontaminación y Procesos: Se abordará cómo el control impreciso de la humedad relativa (HR) puede favorecer el crecimiento fúngico y bacteriano, o afectar procesos farmacéuticos sensibles, y el diseño de sistemas de humidificación/deshumidificación de alta pureza.

5.3 Patologías por Sales y su Interacción con los Componentes HVAC: Estudio de la cristalización de sales en elementos constructivos y su posible desprendimiento como contaminante particulado, y la selección de materiales resistentes a ambientes corrosivos o de alta salinidad.

5.4 Diseño de Soluciones de Control Higrotérmico para Quirófanos y Laboratorios: Especificación de los sistemas de enfriamiento y calefacción con control de precisión (por ejemplo, baterías de agua fría/caliente), y la integración de la humidificación con vapor limpio o atomización.

5.5 Uso de Diagramas Psicrométricos para el Análisis y Diseño de Sistemas de Aire: Aplicación práctica de la herramienta psicrométrica para calcular los procesos de tratamiento de aire (enfriamiento, calentamiento, humidificación) y determinar la carga térmica y de humedad de las UTAs especializadas.

6.1 Estrategias de Adecuación de Tuberías y Redes Hidrónicas para la Calidad del Agua: Revisión de las patologías en las redes de agua (caldera, chiller) que alimentan el HVAC, incluyendo la corrosión y el riesgo de legionella, y las soluciones de tratamiento químico y filtración.

6.2 Análisis de la Capacidad Eléctrica (REBT) para el Retrofit de UTAs de Alto Consumo: Estudio de la adecuación de la red eléctrica existente y los cuadros de control para soportar la mayor demanda de potencia de los ventiladores de alta presión, variadores de frecuencia (VFD) y sistemas de respaldo crítico.

6.3 Integración del Sistema HVAC con la Protección Contra Incendios (PCI): Diseño de la interacción entre el sistema de ventilación y el PCI, incluyendo la activación de dampers cortafuego, la presurización de escaleras y el protocolo de parada de ventiladores en caso de alarma.

6.4 Diseño de Sistemas de Extracción de Gases Peligrosos y Aire Contaminado: Se abordarán las patologías en los sistemas de extracción de campanas de gases o zonas de aislamiento, y el diseño de sistemas de doble filtración (HEPA in/out) y presión negativa para la descarga segura al exterior.

6.5 Coordinación de las Instalaciones en el Espacio Limitado del Edificio Existente: Desarrollo de planos de coordinación 3D para resolver interferencias entre los nuevos conductos, tuberías y bandejas de cables en el plenum de techo y los pasillos de servicio, utilizando la metodología BIM/MEP.

7.1 Auditoría Energética Específica para Sistemas HVAC de Alta Renovación: Metodología para cuantificar el consumo energético asociado a la ventilación, el tratamiento de aire exterior y la presurización, identificando las áreas de mayor potencial de ahorro en entornos críticos.

7.2 Diseño de Estrategias de Volumen de Aire Variable (VAV) en Salas Limpias: Estudio de la implementación de sistemas VAV que permitan reducir las renovaciones por hora en periodos de baja ocupación sin comprometer la clasificación de limpieza ni la presión diferencial, un avance clave en la eficiencia.

7.3 Optimización de la Distribución y el Balanceo de Aire para Mínimas Pérdidas: Desarrollo de soluciones para la reducción de las pérdidas de carga en conductos mediante el rediseño y la mejora del aislamiento, minimizando el consumo eléctrico de los ventiladores.

7.4 Certificación Energética y Logro de Estándares NZEB en Hospitales: Análisis de los requisitos para obtener certificados de sostenibilidad avanzados y el cumplimiento de los estándares de Edificio de Consumo de Energía Casi Nulo (NZEB) en proyectos de rehabilitación hospitalaria.

7.5 Uso de Energías Renovables y Sistemas de Alta Eficiencia en el HVAC: Exploración de la integración de bombas de calor de alto rendimiento, sistemas de geotermia o solar térmica para asistir la climatización y la producción de agua caliente en el contexto de un sistema HVAC complejo.

8.1 Normativa de Accesibilidad y su Interacción con la Zonificación de Presión: Estudio de los requisitos de accesibilidad para puertas y pasillos y su impacto en el diseño de los airlocks y esclusas de aire, asegurando que los sistemas de control de presión no impidan el paso a usuarios con movilidad reducida.

8.2 Diseño de Sistemas de Control y Monitoreo de HVAC Accesibles y Ergonómicos: Pautas para la ubicación y el diseño de interfaces de control (BMS, termostatos) que sean accesibles a diferentes usuarios, cumpliendo con criterios de altura y facilidad de uso.

8.3 Integración de la Accesibilidad en los Sistemas de Alerta y Evacuación: Estudio de la coordinación entre el sistema HVAC (parada de ventiladores) y los sistemas de alarma, garantizando que las señales de evacuación sean accesibles a personas con discapacidades sensoriales.

8.4 Adaptación de Espacios y Elementos de Servicio HVAC para el Mantenimiento Inclusivo: Diseño de rutas de acceso seguras y ergonómicas para el mantenimiento y reemplazo de filtros o equipos, considerando las necesidades de los técnicos y facility managers.

8.5 Evaluación del Confort Ambiental y la Calidad del Aire para Usuarios Sensibles: Análisis de cómo la calidad del aire y el control preciso de la temperatura en las áreas hospitalarias contribuyen al confort y la recuperación de pacientes con alta sensibilidad ambiental o respiratoria.

9.1 Planificación Maestra (Master Scheduling) de Proyectos de Intervención HVAC Críticos: Desarrollo de cronogramas detallados que integren el desmontaje, la instalación, el Commissioning (Cx) y la Validación (IQ/OQ), con foco en el control de la ruta crítica y el shutdown controlado.

9.2 Gestión de Riesgos Específicos de la Construcción en Ambientes Hospitalarios (ICRA): Implementación de la metodología de evaluación y mitigación de riesgos de contaminación cruzada (ICRA) durante la obra, incluyendo el uso de barreras de presión negativa y la gestión del polvo.

9.3 Control de Costos y Presupuestos para Sistemas HVAC de Alta Tecnología: Desarrollo de técnicas de gestión de costos para el seguimiento de la inversión en equipos especializados (filtros HEPA, UTAs customizadas, sistemas de control de presión) y la gestión de variaciones por cambios en el diseño.

9.4 Coordinación de Múltiples Contratistas en la Interfaz MEP-Arquitectura: Implementación de flujos de trabajo BIM (BIM Execution Plan – BEP) para coordinar las instalaciones de alta densidad y prevenir interferencias entre el HVAC, la estructura y el equipamiento médico.

9.5 Cierre de Proyecto y Entrega del Handover Package de Validación y FM: Definición de los entregables finales (as-built, protocolos de prueba, manuales de FM) que son requeridos para la operación y la certificación del edificio, asegurando que toda la documentación de calidad esté completa.

10.1 Metodología de la Investigación de Fallos Críticos en Salas Limpias y Quirófanos: Capacitación en la metodología de la patología forense para determinar la causa raíz de fallos graves, como brotes de infecciones nosocomiales o la contaminación de lotes farmacéuticos debido a fallos del HVAC.

10.2 Elaboración de Dictámenes Periciales sobre Cumplimiento Normativo (GMP/ISO): Desarrollo de la habilidad para estructurar un informe pericial que evalúe si el diseño, la instalación y la operación del sistema HVAC cumplían con los estándares regulatorios aplicables al momento del fallo o litigio.

10.3 Recolección y Preservación de Evidencia Técnica en el Sitio del Incidente: Pautas para la toma de muestras de aire/superficie, la documentación fotográfica y la recopilación de datos del BMS (Building Management System) de manera que la evidencia sea admisible y trazable en un proceso legal.

10.4 Simulación y Análisis de Escenarios de Fallo para la Determinación de Causa Raíz: Uso de modelos simplificados o software de simulación para recrear las condiciones operativas que llevaron al fallo de presurización o filtración, identificando los errores de diseño o mantenimiento.

10.5 Estrategias de Defensa Técnica y Ratificación de Informes en el Ámbito Legal: Entrenamiento en la presentación clara, concisa y objetiva de las conclusiones técnicas ante tribunales o paneles de arbitraje, defendiendo el dictamen pericial con el respaldo de la ciencia y la normativa de ingeniería.

11.1 Integración del Flujo de Trabajo Scan-to-BIM para la Ingeniería de Retrofit: Aprendizaje de las técnicas para procesar nubes de puntos de instalaciones existentes (generadas por escáner láser 3D) y convertirlas en modelos BIM/MEP precisos para la planificación de la intervención HVAC.

11.2 Uso de Modelos BIM para el Análisis de Interferencias en Instalaciones Críticas: Aplicación de la coordinación 3D en el modelo para resolver choques entre conductos, tuberías y el equipamiento médico antes de la construcción, esencial en la alta densidad de un plenum hospitalario.

11.3 Control de Calidad (QA/QC) Basado en el Modelo y la Información Paramétrica: Implementación de listas de chequeo digitales y la verificación automatizada en el modelo BIM para asegurar que los componentes HVAC instalados cumplen con las especificaciones de diseño y las normas de calidad.

11.4 Generación de Planos As-Built y Documentación de Operación y Mantenimiento: Desarrollo de la metodología para actualizar el modelo BIM con la información final de la obra (as-built) e incorporar los datos de los fabricantes y los resultados de las pruebas de validación para la entrega al Facility Management.

11.5 Aplicación de los Estándares de Intercambio de Información (IFC) a la Documentación HVAC: Dominio de cómo exportar la información del modelo BIM/MEP en formatos abiertos (IFC) para que la información crítica del HVAC (filtros, presión, caudales) sea accesible y utilizable por cualquier software de FM.

12.1 Definición de los Requerimientos de un Proyecto de Sala Limpia o Quirófano: El estudiante definirá el alcance, la clasificación (ISO/GMP), las condiciones de temperatura, humedad y el diferencial de presión para un caso práctico de diseño o rehabilitación.

12.2 Elaboración del Plan de Inspección y Protocolos de Pruebas de Validación: Diseño del plan detallado para la inspección y la batería de pruebas (presión, filtración, conteo de partículas) necesarias para validar el cumplimiento de los parámetros de diseño en el caso de estudio.

12.3 Desarrollo del Diseño Conceptual y el Balance de Aire del Sistema HVAC: Creación del esquema de la instalación, la selección preliminar de la UTA, la disposición de los filtros y el cálculo del balance de aire para asegurar las cascadas de presión correctas.

12.4 Redacción del Informe Técnico y el Dictamen de Intervención Propuesta: El estudiante producirá el entregable final, que incluye el diagnóstico de las patologías, la propuesta de diseño de intervención y la justificación técnica de las soluciones de filtración y presurización.

12.5 Presentación y Defensa del Proyecto Integral ante un Tribunal Evaluador: Presentación oral y defensa del proyecto Capstone ante un panel de expertos, simulando la entrega del proyecto a la propiedad o a un cliente, demostrando el dominio de todos los conocimientos adquiridos.